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紫銅精煉用吹氧管的缺點和優點

作者:山東晟邦鋼管有限公司 來源:/ 時間:2021/11/8 9:23:20

利用紫銅廢料研發設計光亮銅棒時,精煉階段需要實施氧化還原操作。氧化階段,通過吹氧管向銅液中吹入高壓氧氣,氧氣可以與原料中的雜質元素產生反應,生成的氧化物可以通過煙氣或造渣排出,氧化操作可以去除部分雜質;還原階段,將天然氣吹入銅液中,此中甲烷可以與高溫銅液中的氧化銅反應,將氧化銅還原成單質銅。

當前工業上經常用的吹氧管為低壓流體輸送用焊接鋼管,材質為Q235碳素結構鋼,規格為DN25*3.25*6000mm。吹氧管總長6m,壁厚3.25mm,深入熔銅約2m長,會有著一定角度彎曲,并涂抹上一層20mm厚的耐火泥。使用的時候,吹氧管的一端連接氣體軟管,另一端插入銅液。

現在使用的吹氧管稍微有缺點:

1.在氧化和還原操作流程中,需要一直移動吹氧管,以調整氣體插入銅液的地址、深度和角度。吹氧管會無限抖動,耐火泥偶爾脫落,帶入銅液,凝固時形成夾渣。夾渣欠缺會引發銅棒在后續工藝拉絲流程中斷裂。

2.因銅液的溫度在1100-1250℃較高,在吹氧管的使用進程中,一點鋼材會熔化,特別是耐火泥脫落后,會引發銅液中的鐵含有量超標,直接影響整個爐的產品的質量。

3.氣體僅能從吹氧管的單一方向排出,不可能確保整個爐內的銅液與氧氣或天然氣均勻接觸。在實際操作中,吹氧管的插入深度和角度需要手動調整。

4.當氣體深入銅液里面,從單一方向排出時,都會有大量氣泡翻滾,造成銅液飛濺,在同一時間銅液表面的浮渣會卷入銅液中,破壞熔體質量。

5.耐火泥的流失、吹氧管的快速氧化和部分熔化會引起吹氧管的大量消耗。

6.每根吹氧管在使用前全都需要彎曲并用耐火泥包裹,在氧化還原操作進程中需要一直調整吹氧管的深度和角度,時常更換吹氧管,會普遍增長工人的勞動強度,導致研發生產功率等級低。

為了非標加工,彎曲段和直管段一體成型,球頭段與直管段焊接。為了節儉成本,輸入管采用Q235鋼。為了確保特別好密封性能,避免氣體泄漏,輸入管通過螺紋與彎曲段可拆卸連接。

與現有技術相比,該方法具備如下優點:

1.輸入管和輸出管的可拆卸分體結構取代了原來的一體結構。當吹氧管需要更換時,只可更換插入銅液的輸出段,沒有必要更換整個吹氧管,環比減少了制作成本。

2.輸出管的末端設置有球頭段,利用球頭段上均勻設置的排氣孔將空氣從銅液中向基本上每個方向均勻吹出,使氣體均勻分散在銅液中,不只確保了氧化還原操作的均勻性,環比了人工調節吹氧管插入深度和角度的操作量,除此另外不會導致大氣泡,避免了銅液的飛濺和操作進程中浮渣的卷入。

3.輸出管由鈦合金制成。與Q235鋼相比,鈦合金材料具備著更高的熔點和強度,比較好的耐腐蝕性、耐熱性和抗氧化性。從此,輸出管直接可以在銅液中穩定使用,很難緣于銅液溫度高而氧化熔化過快。既不可能破壞熔體的化學成分,又可以延長吹氧管的使用年限,環比減少吹氧管的消耗,降低更換次數。

4.當輸出管插入銅液中使用的時候,沒有必要事先在外層包裹耐火泥,避免了耐火泥掉落造成的產品夾渣弊端。


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